JP4267014B2 - 電着金属の剥取装置 - Google Patents

Description

本発明は、電着金属の剥取装置に関し、さらに詳しくは、電解製錬によって陰極板の表面に電着した金属を剥ぎ取るための電着金属の剥取装置に関する。

ＩＳＡ方式によるパーマネントカソードを用いた金属の電解製錬、例えば、銅の電解精錬は、電解液が貯えられた電解槽中に多数のステンレス製の陰極板（カソード板）と、粗銅を鋳込んだ陽極板（アノード板）とを交互に浸漬して通電し、陰極板の両面に電気銅を電着させることによって行なわれる。そして、陰極板表面に電着した銅は、剥取装置によって剥ぎ取られて製品となる。具体的には、図１に示すように、陰極板１は、ステンレス製の板状材で、その両サイド部には合成樹脂製のプロクテクタ５が嵌め込まれると共に、上端部にはクロスバー４が設けられている。また、クロスバー４の下部には２つの窓部３、３が設けられており、この窓部３、３に図示しない電極板搬送装置のフックを掛止することにより電解槽への装入及び取り出し並びに搬送が行なわれるようになっている。そして、陰極板１の表面に析出した電着金属２を剥取装置によって剥ぎ取ることによって電着金属２は製品となる。

従来の電着金属の剥取装置にあっては以下のような動作によって電着金属の剥ぎ取りが行なわれていた。すなわち、電解槽から引き上げられた陰極板１を剥取装置の受け入れ口（ロードイン）に装入する。装入された陰極板は洗浄室で洗浄されたあと、移載機によってトラバースコンベアに乗せられる。そして、図２に示すように、陰極板１は起立させた状態で基台１２０上に保持され（図２（ａ））、陰極板１の両側を押圧具３６によって押圧する（図２（ｂ））ことにより陰極板１と電着金属２との間に隙間を生じさせ（フレキシング）、この隙間にチゼル３５を装入（図２（ｃ））して落とし込むことによって陰極板１から電着金属２を引き剥がす（チゼリング）。引き剥がした電着金属２をさらに基台１２０と接する底部を基点として横倒（ダウンエンダ）することによって電着金属２を陰極板１から剥ぎ取る（図２（ｄ））。そして、ダウンエンダによって電着金属が割れずに陰極板から分離できなかった場合には、さらに電着金属を引き起こして再び横倒する「フラッピング」を行なって両者を分離する。

このような従来の剥取装置としては、例えば、特開２００１−８１５９１号公報（特許文献１）に示されたものがある。この剥取装置は、陰極板の端部に取り付けられている絶縁プロテクタの一部を取り外す絶縁プロテクタ取り外し装置と、取り外した一部の絶縁プロテクタの位置で定位置に固定されている陰極板と電着金属との間に挿入され電着金属の端縁部を陰極板から離して口開き状態とするチス刃および電着金属に吸着して電着金属を剥ぎ取り方向に移動させる複数の真空吸着パッドを備えて構成されている。そして、陰極板の表面と電着金属の端縁部との間にチス刃を押し込み、楔状のチス刃の楔作用によって陰極板から電着金属を剥がし、電着金属の端縁部を口開き状態とする。口開き状態となった電着金属を複数の真空吸着パッドによって吸着し、陰極板から引き離す（フラッピング）ことによって電着金属の剥ぎ取りを行うというものである。

特開２００１−８１５９１号公報

しかし、これまでの剥取装置は、陰極板を載置する基台が平板状であったため陰極板から電着金属を剥ぎ取る際のダウンエンダによる電着金属の横倒しの角度が陰極板に対して最大９０°であり、１回の作業では電着金属を完全に剥ぎ取ることが出来ない場合があった。その場合には、フラッピングを１回乃至複数回行なう必要があった。１回乃至複数回のフラッピングによれば陰極板から電着金属を剥ぎ取ることは可能であるが、フラッピングを行なうということはそれだけ余分な時間が取られるということであり、時間当たりの処理量が減ってしまうという問題があった。具体的には、電着金属の剥ぎ取りをフラッピングなしで完了させたとすると１枚あたり約７秒で完了する。従って、１日約８〜１０時間の操業で平均４,０００〜５,０００枚の剥ぎ取り処理を行なうことができる。一連の剥ぎ取り作業のうち１回のフラッピングに約２秒かかるので、１枚の陰極板に対して何回もフラッピングが繰り返して行なわれると１日あたりの処理枚数が少なくなり、操業効率に影響することになる。

そこで、本発明は、フラッピングを行なうことなく、フレキシング、チゼリング、ダウンエンダという陰極板から電着金属を剥ぎ取る際の一連の作業を１回で完了させることが可能な電着金属の剥取装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、電解製錬によってその表面に金属が電着した陰極板を基台上に起立させた状態で保持し、陰極板の両側を押圧することにより陰極板と電着金属との間に隙間を生じさせ、この隙間にチゼルを挿入することによって電着金属を引き剥がし、引き剥がした電着金属をさらにその底部を基点として横倒させることによって陰極板から電着金属を剥ぎ取る電着金属の剥取装置において、基台は、陰極板を載置する位置を挟んだ両側に突起部を備え、陰極板の表面から引き剥がした電着金属の下部側表面を突起部に接触させた状態で少なくとも電着金属の上縁部が突起部よりも下側に位置するに至るまで横倒させることにより、てこの原理によって陰極板を上方に持ち上げ、それによって電着金属を陰極板から分離させるようにしたことを特徴とする。
電解が終了した陰極板を起立させた状態で基台上に保持し、陰極板の表面に析出した電着金属をその上部側から引き剥がし、そして、電着金属の底辺を基点として横倒させる。その際、基台の両側に設けられた突起部が電着金属の下部側の表面に接触するため、電着金属の上縁部はこの突起部よりも下側に位置する状態となるまで横倒させられる。このとき、基台の両側に設けられた突起部が「てこ」の働きをして陰極板と電着金属が上方に持ち上げられて両者は容易に分離される。これによって陰極板からの電着金属の剥ぎ取りがフレキシング、チゼリング、ダウンエンダという一連の作業で確実に行なわれるのでフラッピングを行なう必要がない。

上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の電着金属の剥取装置において、電着金属の横倒時における陰極板との角度が少なくとも９０°を超え、９５°以下であることを特徴とする。
電着金属をダウンエンダにより横倒した時の角度は少なくとも９０°を超える角度から９５°の角度の範囲内とする。

上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の電着金属の剥取装置において、基台は半円筒形状とされていることを特徴とする。
基台を半円筒形状とすることで両側部に突起部を備えた基台を現出することができる。

本発明に係る電着金属の剥取装置によれば、基台の両側に突起部を設け、この突起部に陰極板から引き剥がされた電着金属の下部側表面を接触させることによって少なくとも電着金属の上縁部が突起部よりも下側に位置するに至るまで種板を横倒させるようにしたので、基台の両側に設けられた突起部が「てこ」のように働いて陰極板と電着金属を上方に持ち上げることとなり、フラッピングを行なうことなくフレキシング、チゼリング、ダウンエンダという一連の作業で確実に陰極板から電着金属を剥ぎ取ることができるという効果がある。
また、電着金属が剥ぎ取られた陰極板は繰り返し電解製錬に使用されるが、本発明に係る電着金属の剥取装置によれば、フレキシング、チゼリング、ダウンエンダという一連の作業で確実に電着金属を剥ぎ取ることができるので、陰極板の回転率が良くなり、１日あたりの処理量も増え、少なくとも毎月約３０ｔを超える増産が可能となるという効果がある。

以下、本発明に係る電着金属の剥取装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。図３は本発明に係る電着金属の剥取装置の一実施形態における正面図、図４はそのＡ−Ａ断面図、図５はＢ−Ｂ断面図である。

図示された電着金属の剥取装置１０は、概略として、床面Ｇに配置された架台１１上に立設された４本の支柱１２とそれらを水平方向に連結する横梁１３によってフレーム構造をなし、このフレームのほぼ中央に基台２０が配置され、この基台２０上に電着が終了した陰極板１を起立させた状態で載置するようになっている。また、基台２０の上方側には電着金属２の上部側面を両側から支持するホルダ３０が左右の両側に設けられている。また、図４の左右の両側にはリンク３２がフレームに軸止されると共に、その後端部が油圧シリンダ３２ａと連結されており、これによってリンク３２が揺動可能となっている。さらに、図３に示されているように、クロスバー４を左右から挟持するキャッチャ３１を備えている。これにより、陰極板１は基台２０上に起立した状態でしっかりと保持されることになる。

また、陰極板１が載置されるその上方には、図４に示されているように、陰極板１の表面に析出した電着金属２と、陰極板１との間に挿入して陰極板１から電着金属２を引き剥がすチゼル３５が設けられている。チゼル３５は先端側にいくほど次第に鋭利に尖った断面略直角三角形の楔状をなし、これを電着金属２と陰極板１との間に挿入して下方に加圧押圧することで電着金属２の上端部側が基台２０を基点として拡開し、それによって電着金属２を陰極板１から引き剥がすようになっている。尚、チゼル３５は油圧シリンダ３５ａによって上下方向に可動されるようになっている。

ここで、陰極板１は、図示しない洗浄室で洗浄した後、フレキシングを行い、それをトラバースコンベア３８によって剥取装置１０へ移送してチゼリング、ダウンエンダを行なうようになっている。フレキシングは、図６（ｂ）に示すように、基台２０上に載置された陰極板１の左右に位置するようにして配置された押圧具３６によって陰極板１の側面を別々に押圧することにより行なわれる。尚、押圧具３６は、その後方に配置された図示しない油圧シリンダによって動作するようになっている。このように、陰極板１の側面を押圧具３６でそれぞれ別々に一度ずつ押圧することによって陰極板１と電着金属２の間に隙間を生じさせるフレキシングが行われる。そして、フレキシングが行なわれた陰極板１はトラバースコンベア３８によって剥取装置１０の剥取位置へ搬送される。
剥取装置１０には、図４に示されているように、基台２０上に載置された陰極板１の左右の両側に位置するようにしてガイドプレート３７ｃが配置されており、ガイドプレート３７ｃには電着金属２の側面近傍位置から伸びる円弧状のレール３７ｂが設けられている。ガイドプレート３７ｃには上述したチゼル３５によって陰極板１から引き剥がされた左右の電着金属２を両側からそれぞれ保持してダウンエンダ又はフラッピングさせる左右のグリップ３７を備えている。グリップ３７は、油圧シリンダ３７ａによって電着金属２の側面近傍位置から伸びる円弧状のレール３７ｂ上を移動可能とされている。また、ガイドプレート３７ｃは、下部側に配置された油圧シリンダ３７ｄにより陰極板１側に傾倒するようになっている。

剥取装置１０は上述のような構成を備えているが、本剥取装置１０の最も特徴的なところは基台２０の形状にある。すなわち、図４に示されているように、基台２０は、その両側にそれぞれ突起部２１が設けられており、チゼル３５によって陰極板１から引き剥がされた電着金属２をグリップ３７によって横倒させるに際して電着金属２の下部側表面を突起部２１に接触させることによって少なくとも電着金属２の上縁部が突起部２１よりも下側に位置するに至るまで電着金属２を横倒することができるようになっている。この点について、電着金属２の剥ぎ取りを模式的に示した図６を用いてさらに詳しく説明する。まず、図６（ａ）に示すように、電着の終了し洗浄が行なわれた陰極板１をトラバースコンベア３８に起立させた状態で載置する。

そして、陰極板１の表面を両側からそれぞれ別々に押圧してフレキシングを行ない（図６（ｂ））。陰極板１と電着金属２との間に隙間を生じさせる。フレキシングによって頂部に隙間が生じたら、トラバースコンベア３８で剥取装置１０の剥取位置に移送する。そして、フレキシングにより生じた隙間にチゼル３５を挿入し、一気に押し下げることによって電着金属２をその基台２０に載置されている底部を基点として上縁部側を拡開するようにして引き剥がす（図６（ｃ））。引き剥がされた電着金属２にグリップ３７を装着してさらに横倒させると、基台２０の両側に設けられた突起部２１が電着金属２の下部側の表面に接触し、電着金属２の上縁部はこの突起部２１よりも下側に位置する状態となるまで横倒させられる（図６（ｄ））。このとき、基台２０の両側に設けた突起部２１が「てこ」の働きをして陰極板１と電着金属２の底部が上方に持ち上げられる。この動作によって電着金属２は陰極板１から容易に分離されることとなり、フラッピングを行なうことなくフレキシング、チゼリング、ダウンエンダという一連の作業で陰極板１から電着金属２を確実に剥ぎ取ることが可能となる。

ここで、電着金属２を横倒させたときの電着金属２と陰極板１とのなす角度θは、少なくとも９０°を超え、９５°以下であることが好ましい。９０°より小さい角度であると基台の突起部による「てこ」の作用が十分に発揮されず、９５°よりも大きいと電着金属２が歪むおそれがあるからである。
また、基台２０の形状は図７（ａ）に示すような平板の両側部に山形の突起部２１を備えたものでもよいが、図７（ｂ）に示すような半円筒形状とすることもできる。半円筒形状とすることで両側部に突起部２１を備えた基台２０を容易に現出することができる。突起部の高さは５〜３０ｍｍ程度、好ましくは８〜１０ｍｍ程度の範囲であるとよい。

以上のように、本発明に係る電着金属の剥取装置によれば、フラッピングを行なうことなくフレキシング、チゼリング、ダウンエンダという一連の作業で確実に陰極板１から電着金属２を剥ぎ取ることができる。さらに電着金属２が剥ぎ取られた陰極板１を再び電解製錬に供するまでの時間も短縮されるので陰極板１の回転率が良くなり、１日あたりの処理量アップに貢献する。

表面に電着金属が析出した陰極板の概略斜視図である。 従来の剥取装置による剥ぎ取り作業を示す説明図である。 本発明に係る電着金属の剥取装置の一実施形態における正面図である。 図３に示す剥取装置のＡ−Ａ断面図である。 図３に示す剥取装置のＢ−Ｂ断面図である。 本発明に係る剥取装置による剥ぎ取り作業を示す説明図である。 （ａ）は基台の斜視図、（ｂ）は半円筒形状とされた基台斜視図である。

符号の説明

１ 陰極板
２ 電着金属
３ 窓部
４ クロスバー
５ プロテクタ
１０ 剥取装置
１１ 架台
１２ 支柱
１３ 横梁
２０ 基台
２１ 突起部
３０ ホルダ
３１ キャッチャ
３２ リンク
３２ａ 油圧シリンダ
３５ チゼル
３５ａ 油圧シリンダ
３６ 押圧具
３７ グリップ
３７ａ 油圧シリンダ
３７ｂ レール
３７ｃ ガイドプレート
３７ｄ 油圧シリンダ
３８ トラバースコンベア

Claims (3)

1. 電解製錬によってその表面に金属が電着した陰極板を基台上に起立させた状態で保持し、当該陰極板の両側を押圧することにより前記陰極板と電着金属との間に隙間を生じさせ、この隙間にチゼルを挿入することによって前記電着金属を引き剥がし、引き剥がした電着金属をさらにその底部を基点として横倒させることによって前記陰極板から電着金属を剥ぎ取る電着金属の剥取装置において、
   前記基台は、前記陰極板を載置する位置を挟んだ両側に突起部を備え、前記陰極板の表面から引き剥がした前記電着金属の下部側表面を前記突起部に接触させた状態で少なくとも前記電着金属の上縁部が当該突起部よりも下側に位置するに至るまで横倒させることにより、てこの原理によって前記陰極板を上方に持ち上げ、それによって前記電着金属を前記陰極板から分離させるようにしたことを特徴とする電着金属の剥取装置。
2. 請求項１に記載の電着金属の剥取装置において、
   前記電着金属の横倒時における前記陰極板との角度が少なくとも９０°を超え、９５°以下であることを特徴とする電着金属の剥取装置。
3. 請求項１又は２に記載の電着金属の剥取装置において、
   前記基台は半円筒形状とされていることを特徴とする電着金属の剥取装置。

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